M1 : Tugas Pendahuluan 1
[KEMBALI KE MENU SEBELUMNYA]
DAFTAR ISI
1. Prosedur
2. Hardware dan Diagram Blok
3. Rangkaian Simulasi dan Prinsip Kerja
4. Flowchart dan Listing Program
5. Kondisi
6. Video Simulasi
7. Download File
Tugas Pendahuluan 1 Modul 1
(Percobaan 2 Kondisi 8)
1. Rangkai rangkaian di proteus sesuai dengan kondisi percobaan.
2. Buat program untuk mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE di software STM32 CubeIDE.
3. Compile program dalam format hex, lalu upload ke dalam mikrokontroler.
4. Setelah program selesai di upload, jalankan simulasi rangkaian pada proteus.
2. Buat program untuk mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE di software STM32 CubeIDE.
3. Compile program dalam format hex, lalu upload ke dalam mikrokontroler.
4. Setelah program selesai di upload, jalankan simulasi rangkaian pada proteus.
5. Selesai.
Hardware :
a) Mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE
4. Power Supply
5. RGB LED
7. Switch
8. Adaptor
9. Breadboard
Diagram Blok :
Rangkaian Simulasi Sebelum dirunning:
Rangkaian Simulasi Setelah dirunning:
Prinsip Kerja :
Sistem
deteksi jarak pada parkir mundur ini bekerja dengan memanfaatkan dua
sinyal input digital yang dibaca oleh mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE
secara terus-menerus dalam sebuah loop. Switch yang terhubung ke pin
PA0 berfungsi sebagai tombol aktivasi mode parkir mundur — ketika switch
ditekan, sistem mulai memantau infrared sensor pada pin PA1 yang
bertugas mendeteksi keberadaan objek di belakang kendaraan.
Mikrokontroler membaca kedua sinyal tersebut menggunakan fungsi HAL_GPIO_ReadPin()
lalu memproses logikanya untuk menentukan kondisi output, yaitu LED
hijau pada PB0 sebagai indikator aman, LED merah pada PB1 sebagai
peringatan objek terdeteksi, dan buzzer pada PB2 sebagai peringatan
audio. Seluruh pengukuran waktu menggunakan HAL_GetTick() sehingga tidak ada pemblokiran eksekusi program, menjaga loop tetap responsif setiap 10ms.
Kondisi
tambahan yang membedakan sistem ini dari rangkaian parkir mundur biasa
adalah mekanisme deteksi transisi berbasis waktu yang mengaktifkan mode
darurat. Setiap kali IR sensor berubah dari kondisi tidak mendeteksi
menjadi mendeteksi, sistem mengukur selisih waktu antara kedua transisi
tersebut menggunakan variabel ir_not_detect_time
yang dicatat saat sensor pertama kali kehilangan deteksi. Apabila jarak
waktu perubahan tersebut kurang dari 500ms — yang mengindikasikan objek
muncul secara tiba-tiba atau kendaraan bergerak terlalu cepat mendekati
halangan — sistem langsung mengaktifkan emergency_mode
dan menonaktifkan alur normal. Dalam mode darurat ini, LED merah dan
LED biru berkedip bergantian setiap 100ms secara non-blocking
menggunakan teknik timestamp comparison, sementara buzzer berbunyi
terus-menerus tanpa henti sebagai peringatan keras, dan kondisi ini
hanya dapat direset dengan menekan switch kembali yang terdeteksi
sebagai rising edge oleh variabel switch_last.
Flowchart :
Listing Program :
a. main.c
#include "main.h"
/* ============================================================
* KONSTANTA
* ============================================================ */
#define EMERGENCY_THRESHOLD_MS 500 /* Batas waktu transisi darurat (ms) */
#define BLINK_INTERVAL_MS 100 /* Interval kedip LED mode darurat (ms) */
/* ============================================================
* VARIABEL GLOBAL
* ============================================================ */
/* --- Deteksi transisi IR --- */
uint8_t ir_last = 1; /* State IR sebelumnya (1 = tidak mendeteksi) */
uint32_t ir_not_detect_time = 0; /* Timestamp saat IR mulai tidak mendeteksi */
/* --- Mode darurat --- */
uint8_t emergency_mode = 0; /* Flag mode darurat */
uint32_t blink_last_time = 0; /* Timestamp kedip terakhir */
uint8_t blink_state = 0; /* State kedip saat ini (0/1) */
/* --- Debounce switch --- */
uint8_t switch_last = 0; /* State switch sebelumnya */
/* ============================================================
* DEKLARASI FUNGSI
* ============================================================ */
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void all_outputs_off(void);
static void handle_emergency(void);
static void handle_normal(uint8_t ir_now);
/* ============================================================
* MAIN
* ============================================================ */
int main(void)
{
HAL_Init();
SystemClock_Config();
MX_GPIO_Init();
while (1)
{
uint8_t switch_now = HAL_GPIO_ReadPin(BUTTON_REVERSE_GPIO_Port,
BUTTON_REVERSE_Pin);
uint8_t ir_now = HAL_GPIO_ReadPin(IR_SENSOR_GPIO_Port,
IR_SENSOR_Pin);
/* --------------------------------------------------
* RESET MODE DARURAT via Switch
* Tekan switch (rising edge) untuk keluar dari darurat
* -------------------------------------------------- */
if (switch_now == GPIO_PIN_SET && switch_last == GPIO_PIN_RESET)
{
if (emergency_mode)
{
emergency_mode = 0;
all_outputs_off();
}
}
switch_last = switch_now;
/* --------------------------------------------------
* DETEKSI TRANSISI IR: tidak mendeteksi → mendeteksi
* ir_last == 1 (SET) = sebelumnya tidak mendeteksi
* ir_now == 0 (RESET) = sekarang mendeteksi
* -------------------------------------------------- */
if (ir_last == GPIO_PIN_SET && ir_now == GPIO_PIN_RESET)
{
uint32_t elapsed = HAL_GetTick() - ir_not_detect_time;
if (elapsed < EMERGENCY_THRESHOLD_MS)
{
/* Transisi terjadi < 500ms → aktifkan mode darurat */
emergency_mode = 0; /* reset dulu agar blink_state fresh */
blink_state = 0;
blink_last_time = HAL_GetTick();
emergency_mode = 1;
}
}
/* --------------------------------------------------
* DETEKSI TRANSISI IR: mendeteksi → tidak mendeteksi
* Catat timestamp awal kondisi "tidak mendeteksi"
* -------------------------------------------------- */
if (ir_last == GPIO_PIN_RESET && ir_now == GPIO_PIN_SET)
{
ir_not_detect_time = HAL_GetTick();
}
ir_last = ir_now;
/* --------------------------------------------------
* EKSEKUSI OUTPUT berdasarkan mode
* -------------------------------------------------- */
if (emergency_mode)
{
handle_emergency();
}
else
{
handle_normal(switch_now);
}
HAL_Delay(10); /* Loop setiap 10ms, cukup responsif */
}
}
/* ============================================================
* FUNGSI: Matikan semua output
* ============================================================ */
static void all_outputs_off(void)
{
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,
LED_GREEN_Pin | LED_RED_Pin |
LED_BLUE_Pin | BUZZER_Pin,
GPIO_PIN_RESET);
}
/* ============================================================
* FUNGSI: Handle mode darurat
* LED Merah & Biru berkedip bergantian, Buzzer terus menyala
* ============================================================ */
static void handle_emergency(void)
{
uint32_t now = HAL_GetTick();
if (now - blink_last_time >= BLINK_INTERVAL_MS)
{
blink_last_time = now;
blink_state = !blink_state;
if (blink_state)
{
/* Fase 1: LED Merah ON, LED Biru OFF */
HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_BLUE_GPIO_Port, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{
/* Fase 2: LED Merah OFF, LED Biru ON */
HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_BLUE_GPIO_Port, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_SET);
}
/* Buzzer selalu ON (nada tinggi terus-menerus) */
HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_SET);
/* Pastikan LED Hijau mati */
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
}
/* ============================================================
* FUNGSI: Handle mode normal (logika parkir mundur biasa)
* ============================================================ */
static void handle_normal(uint8_t switch_state)
{
if (switch_state == GPIO_PIN_RESET)
{
/* Switch tidak aktif → semua output mati */
all_outputs_off();
}
else
{
/* Switch aktif → baca kondisi IR */
uint8_t ir_now = HAL_GPIO_ReadPin(IR_SENSOR_GPIO_Port, IR_SENSOR_Pin);
if (ir_now == GPIO_PIN_RESET)
{
/* IR mendeteksi objek → LED Merah + Buzzer ON */
HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_BLUE_GPIO_Port, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
else
{
/* IR tidak mendeteksi → aman, LED Hijau ON */
HAL_GPIO_WritePin(LED_GREEN_GPIO_Port, LED_GREEN_Pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_RED_GPIO_Port, LED_RED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(BUZZER_GPIO_Port, BUZZER_Pin, GPIO_PIN_RESET);
HAL_GPIO_WritePin(LED_BLUE_GPIO_Port, LED_BLUE_Pin, GPIO_PIN_RESET);
}
}
}
/* ============================================================
* KONFIGURASI CLOCK
* ============================================================ */
void SystemClock_Config(void)
{
RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;
if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK |
RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK |
RCC_CLOCKTYPE_PCLK1;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_HSI;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_0) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
/* ============================================================
* INISIALISASI GPIO
* ============================================================ */
static void MX_GPIO_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
__HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
/* --- INPUT: PA0 (Switch), PA1 (IR Sensor) --- */
GPIO_InitStruct.Pin = BUTTON_REVERSE_Pin | IR_SENSOR_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
/* --- OUTPUT: PB0 (LED Green), PB1 (LED Red),
PB2 (Buzzer), PB3 (LED Blue) --- */
GPIO_InitStruct.Pin = LED_GREEN_Pin | LED_RED_Pin |
BUZZER_Pin | LED_BLUE_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/* Pastikan semua output mati di awal */
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,
LED_GREEN_Pin | LED_RED_Pin |
BUZZER_Pin | LED_BLUE_Pin,
GPIO_PIN_RESET);
}
/* ============================================================
* ERROR HANDLER
* ============================================================ */
void Error_Handler(void)
{
__disable_irq();
while (1) {}
}
b. main.h
#ifndef __MAIN_H
#define __MAIN_H
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
#include "stm32c0xx_hal.h"
void Error_Handler(void);
/* ====== PIN INPUT ====== */
#define BUTTON_REVERSE_Pin GPIO_PIN_0
#define BUTTON_REVERSE_GPIO_Port GPIOA
#define IR_SENSOR_Pin GPIO_PIN_1
#define IR_SENSOR_GPIO_Port GPIOA
/* ====== PIN OUTPUT ====== */
#define LED_GREEN_Pin GPIO_PIN_0
#define LED_GREEN_GPIO_Port GPIOB
#define LED_RED_Pin GPIO_PIN_1
#define LED_RED_GPIO_Port GPIOB
#define BUZZER_Pin GPIO_PIN_2
#define BUZZER_GPIO_Port GPIOB
#define LED_BLUE_Pin GPIO_PIN_3
#define LED_BLUE_GPIO_Port GPIOB
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif /* __MAIN_H */
Percobaan 2 Kondisi 8
ketika infrared sensor jika kondisi sensor tidak mendeteksi ke mendeteksi dalam waktu kurang dari 500ms, sistem mengaktifkan mode darurat, maka LED RGB berkedip Merah & Biru secara cepat dan Buzzer berbunyi nada tinggi terus-menerus.
Download HTML [Download]
Download File Rangkaian [Download] [wokwi link]
Download Video Simulasi [Download]
Download Video Simulasi [Download]
Datasheet Mikrokontroler STM32 NUCLEO-G474RE [Download]
Datasheet Sensor Infrared [Download]
Datasheet RGB LED [Download]
Datasheet Buzzer [Download]
Tidak ada komentar:
Posting Komentar